内河载货汽车滚装船跳板安全技术指南

中国船级社内河载货汽车滚装船跳板安全技术指南人民交通出版社目录第1章通则……………………………………………………………………………11.1适用范围…………………………………………………………………………11.2定义………………………………………………………………………………11.3图纸资料…………………………………………………………………………1第2章跳板结构………………………………………………………………………32.1一般规定…………………………………………………………………………32.2折叠跳板…………………………………………………………………………32.3连接铰链…………………………………………………………………………3第3章跳板收放装置…………………………………………………………………43.1一般规定…………………………………………………………………………43.2钢索………………………………………………………………………………43.3直立式吊臂…………………………………………………………………………4第4章跳板直接计算……………………………………………………………………54.1一般规定……………………………………………………………………………54.2设计载荷…………………………………………………………………………54.3有限元模型………………………………………………………………………54.4强度校核…………………………………………………………………………5第5章机械、电气与控制系统…………………………………………………………75.1一般规定……………………………………………………………………………75.2跳板液压操纵装置的配置与基本性能…………………………………………75.3跳板的控制系统…………………………………………………………………75.4跳板液压系统的设计与结构……………………………………………………75.5液压传动管系……………………………………………………………………75.6跳板的安全保护装置……………………………………………………………8-1-第6章检验与试验………………………………………………………………………96.1检验………………………………………………………………………………96.2试验………………………………………………………………………………10-2-第1章通则1.1适用范围1.1.1《内河载货汽车滚装船车辆跳板安全技术指南》（以下简称本指南）适用于安装在内河载货汽车滚装船上车辆装卸作业用的可活动车辆跳板，包括整体式、液压折叠式及液压与机械组合式等跳板型式的设计、建造与检验。1.1.2本指南未作规定者尚应符合本社《船舶与海上设施起重设备规范》和《钢质内河船舶建造规范》（以下简称内规）的有关规定。1.1.3跳板所用材料及焊接方面的要求，应符合本社《材料与焊接规范》的有关规定。1.2定义1.2.1除另有规定外，本指南有关名词术语定义如下：（1）整体式跳板：系指安装于船上，用于通过车辆的整体式跳板。（2）液压折叠式跳板：系指安装于船上，用于通过车辆的可折叠跳板，且跳板由主、副跳板组成并均由液压系统操作。（3）液压与机械组合式折叠跳板：系指安装于船上，用于通过车辆的可折叠跳板。跳板由主、副跳板组成，并分别由机械和液压系统操作。（4）主跳板：折叠跳板与船体相连的部分。（5）副跳板：折叠跳板中间铰链之前的部分。（6）端铰链：跳板与船体相连的铰链，由眼板与销轴组成。（7）中间铰链：主跳板与副跳板相连的铰链，由眼板与销轴组成。（8）起升油缸：用于起升主跳板的液压油缸。（9）折叠油缸：用于折叠和展开副跳板的液压油缸。1.3图纸资料1.3.1应将跳板的下列图纸和资料一式3份提交本社批准：(1)跳板设计说明书（含设计所依据的车辆轴载荷、轴间距、轮印间距、轮印尺寸等的说明）；(2)跳板基本结构图；(3)跳板主要部件焊接材料与焊接规格；(4)跳板结构强度计算书；(5)端铰链、中间铰链（折叠跳板）结构图；(6)端铰链与主船体连接图及跳板与船体连接处结构加强图；(7)起升油缸与跳板和船体连接铰链及其基座图，折叠油缸与主、副跳板连接铰链及其基座图（如设有时）；(8)跳板锁定装置图；(9)跳板最大允许工作角度示意图（含限位器的布置和功能说明）；(10)液压油缸详图（如设有时）；(11)液压系统强度计算书（如设有时）；(12)滑轮与滑轮支承详图（如设有时）；(13)钢索的强度计算书（如设有时）；(14)卷扬机负荷计算书（如设有时）；-1-(15)电动液压泵组装配图（如设有时）；(16)液压动力系统原理图（含安全阀、溢流阀的布置及排量说明等资料）（如设有时）；(17)电气系统原理图和接线图；(18)控制柜布置图和装配图；(19)跳板使用与操作说明书（备查）。注：凡经本社认可的产品，图纸和资料可不必重复送审。-2-第2章跳板结构2.1一般规定2.1.1本章未作规定者，跳板结构强度应满足《内规》第1篇第11章有关规定。2.1.2跳板前端与第一道强横梁间每隔两个纵骨间距应设短纵桁加强。纵桁材的构件尺寸应不小于相邻强横梁的尺寸。2.1.3跳板的长度应保证所能承载的各种长度的车辆能顺利上下船。2.1.4跳板所选用的材料等级应满足本社《材料与焊接规范》第1篇第3章的规定。2.1.5跳板两侧应设置不低于200mm的钢质防护围板。防护围板可以不连续，但其间隔应不大于150mm。防护围板外侧应设置防倾肘板，防倾肘板间距不大于500mm。2.1.6起升油缸基座与船体连接处的结构应予以局部加强。2.1.7跳板与起升油缸连接的眼板应设置防倾肘板，其厚度应不小于眼板厚度的0.5倍。2.2折叠跳板2.2.1折叠油缸与主、副跳板的连接铰链应设置基座，基座应与跳板有效连接。2.2.2折叠跳板的车道甲板下至少应设2道强纵桁。强纵桁在主跳板和副跳板分别是连续贯通的；且主跳板和副跳板内强纵桁应位于同一平面内。强纵桁的设置要求和剖面模数要求应满足《内规》有关规定。2.3连接铰链2.3.1端铰链、中间铰链强度应满足《内规》有关规定。2.3.2端铰链、中间铰链应设置在纵向桁材平面内。2.3.3若铰链强度不满足2.3.1要求，则必须提供强度直接计算。2.3.4在中间铰链处，主跳板和副跳板强纵桁应设置顶块接触，顶块厚度应不小于30mm，高度应不小于50mm，宽度应不小于150mm。2.3.5对跳板端铰链进行强度计算时，贯穿整个跳板长度的跳板纵桁所连接的端铰链作为受力端铰链进行校核。-3-第3章跳板收放装置3.1一般规定3.1.1跳板收起角度与水平面夹角应不小于45°。3.1.2跳板应有角度指示器。达到收起角度后应能保证驾驶室可视范围满足《内河船舶法定检验技术规则》的要求。3.1.3跳板收起后应予以锁定。锁定装置应有足够的强度。3.2钢索3.2.1钢索的安全系数n应不小于下式计算所得之值，但任何情况下应不小于4，亦不必大于5：19109.0104+=Wn式中：W——跳板的重量，kN。3.3直立式吊臂3.3.1吊臂至少有一层甲板作为支点，并与船体甲板和船底主结构作有效连接，甲板室如具有足够强度，可以作为一个支点。连接处的船体结构或甲板室甲板应作加强。3.3.2吊臂承受集中载荷的部位，如吊臂基座及千斤索滑轮处眼板等部位，均应作适当加强。肘板的趾端和附件的角隅均不应位于未作加强的板上。加强方法应采用板的加厚方法。3.3.3吊臂结构应有连续性，应避免任何截面的突然变化。人孔与减轻孔等均应避免开设在集中载荷的部位与剪切力大的部位。3.3.4吊臂在千斤索眼板处的外形尺寸，一般不小于其根部尺寸的85％。3.3.5计算吊臂强度时，应考虑跳板位于最小仰角的工况。吊臂结构在某一截面上的复合应力tσ按下式计算：223)(τσσσ++=cbt式中：bσ——弯曲应力，MPa；cσ——压缩应力，MPa，吊臂本身的重量载荷可以忽略不计；τ——由扭矩引起的剪应力，MPa。3.3.6吊臂结构相对于钢材屈服强度sσ的安全系数可取1.6。-4-第4章跳板直接计算4.1一般规定4.1.1跳板的计算状态应在送审的文件中作详细说明，包括：收放速度、制动次数及跳板的作业角度。4.1.2跳板的坡度应符合表4.1.2的规定，因跳板用于船与岸间的工作，此坡度应包括船舶纵、横倾的影响。4.1.3进行跳板强度校核时所选载荷应不小于安全装载手册中允许的最大载荷。跳板的坡度表4.1.2车辆类型坡度货车拖车重型拖车最大坡度1:61:91:9一般选用坡度1:71:101:104.2设计载荷4.2.1假定跳板作业于港口或遮蔽水域的环境条件，船舶受到浪的作用不会产生明显的运动。4.2.2跳板的设计载荷应与船舶装载手册相一致，其具体内容应包括跳板上所载的车辆与车辆间距、车辆的类型、质量、轮轴负荷、轮印尺寸等。4.2.3在考虑跳板的载荷时，分别考虑船舶处于正浮和横倾3º两种浮态。4.2.4跳板的设计载荷一般包括：1）跳板的自重;2)作用在跳板上的静载荷Lc乘系数1.2作为对车辆的冲击力的考虑。4.2.5仅考虑跳板处于放置状态。4.2.6车辆在跳板宽度方向上的摆放位置，考虑以下两种情况：1）车辆中心线与跳板中心线重合；2）车辆中心线尽可能靠近跳板一侧。4.2.7车辆在跳板长度方向上的摆放位置，应使跳板上作用的轮负荷尽可能多，而且尽可能偏于危险的状态。4.2.8载荷工况应为以上各种情况的组合。4.3有限元模型4.3.1应采用板梁组合模型，板材和强构件腹板采用板单元。强构件面板和腹板上的加强筋采用杆单元，纵骨采用梁单元。铰链采用块体单元离散。4.3.2跳板在支承处采用简支边界条件。4.3.3建议单元网格大小横向不超过纵骨间距，纵向不超过普通横梁间距。单元长宽比应不大于4:1。4.3.4轮印负荷作为均布力处理。相邻的两个轮印分布范围可取长300mm，宽400mm的矩形。4.4强度校核4.4.1许用应力：跳板纵桁、强横梁结构的许用弯曲应力为141MPa，板的许用合成应-5-力为235MPa，纵骨和加强筋等的许用合成应力为200MPa。4.4.2变形衡准：跳板在支承间的变形量应限制在l/400（l为支承间的距离，mm）以内。-6-第5章机械、电气与控制系统5.1一般规定5.1.1跳板的机械应能承受工作中产生的静、动载荷与受环境影响的附加载荷。5.1.2电气设备及其控制装置应符合《内规》第3篇、第4篇的有关规定。5.2跳板液压操纵装置的配置与基本性能5.2.1液压式折叠跳板液压传动装置中应设2套电动液压泵组，且2套电动液压泵组应互为备用。5.2.2组合式折叠跳板和整体式跳板液压传动装置中应设1套电动液压泵组及必要的备品、备件。5.2.3折叠跳板上下车辆时，所有液压油缸均应处于卸压状态。5.2.4液压油缸工作时，必须使2个起升油缸或2个折叠油缸同时动作。5.3跳板的控制系统5.3.1跳板应设有有效控制收放速度与停止收放、确保作业安全的控制系统。5.3.2液压式折叠跳板应设有2套控制柜，其中1套控制柜应设置在液压泵组处，另1套控制柜设置在便于操作和观察的处所。2套控制柜应相互联锁，且在控制柜上应具有表明其用途、零位及运动方向的标志牌。5.3.3组合式折叠跳板和液压整体式跳板应在便于操作和观察的处所设有一套控制柜。控制柜上应具有表明其用途、零位及运动方向的标志牌。5.3.4跳板操纵处所应位于不影响车辆上下的位置。其布置应使操作人员能观察到跳板的运动状态。5.4跳板液压系统的设计与结构5.4.1液压动力系统的设计压力应不小于1.25倍的最大工作压力。5.4.2液压系统中承受内压力的部件，如液压缸体等部件的设计应符合《内规》第3篇第6章中1级压力容器的有关规定。5.4.3液压油缸及传递机械负荷到活塞杆的部件，其焊接接头应为全焊透型或应具有相适应的强度。其焊接详图及施焊工艺应经本社同意。5.4.4液压系统的部件，如缸体、管路、阀件、法兰及附件，以及将机械力传递到活塞杆的部件应以钢或其他韧性材料制成，并应按本社《材料与焊接规范》的有关规定进行试验。一般